鍛件中的缺陷主要來源于兩個(gè)方面:一種是由鑄錠中缺陷引起的缺陷;另一種是鍛造過程及熱處理中產(chǎn)生的缺陷。
鍛件中常見的缺陷類型有:縮孔;縮松;夾雜物;裂紋;折疊;白點(diǎn)。
縮孔:
它是鑄錠冷卻收縮時(shí)在頭部形成的缺陷,鍛造時(shí)因切頭量不足而殘留下來,多見于軸類鍛件的頭部, 具有較大的體積,并位于橫截面中心, 在軸向具有較大的延伸長(zhǎng)度。
縮松:
它是在鑄造凝固收縮時(shí)形成的孔隙和孔穴, 在鍛造過程中因變形量不足而未被消除, 縮松缺陷多出現(xiàn)在大型鍛件中。
夾雜物:
根據(jù)其來源或性質(zhì)夾雜物又可分為: 內(nèi)在非金屬夾雜物、外來非金屬夾雜物、金屬夾雜物。
1內(nèi)在非金屬夾雜物是鑄錠中包含的脫氧劑、金屬元素等與氣體的反產(chǎn)物,尺寸較小,常被熔液漂浮,擠至最后凝固的鑄錠中心及頭部。
2外來非金屬夾雜物是冶煉、澆注過程中混入的耐火材料或雜質(zhì),故?;祀s于鑄錠下部,偶然落入的非金屬夾雜則無確定位置。
3金屬夾雜物是冶煉時(shí)加入合金較多且尺寸較大,或者澆注時(shí)飛濺小粒或異種金屬落入后又未被全部熔化而形成的缺陷。
裂紋:
鍛件中裂紋形成的原因很多,按形成的原因,裂紋的種類可大致分為以下幾種:
1因冶煉缺陷(如縮孔殘余)在鍛造時(shí)擴(kuò)大形成的裂紋。
2鍛件工藝不當(dāng)(如加熱、加熱速度過快、變行不均勻、變行過大、冷卻速度過快等)而形成的裂紋。
3熱處理過程中形成的裂紋:如淬火時(shí)加熱溫度較高,使鍛件組織粗大淬火時(shí)可能產(chǎn)生裂紋;冷卻不當(dāng)引起的開裂,回火不及時(shí)或不當(dāng),由鍛件內(nèi)部殘余力引起的裂紋。
折疊:
熱金屬的凸出部位被壓折并嵌入鍛件表面形成的缺陷,多發(fā)生在鍛件的內(nèi)圓角和尖角處。折疊表面是氧化層,能使該部位的金屬無法連接。
白點(diǎn):
鍛件中由于氫的存在所產(chǎn)生的小裂紋稱為白點(diǎn)。白點(diǎn)對(duì)鋼材的力學(xué)性能影響很大,當(dāng)白點(diǎn)平面垂直方向受應(yīng)力作用時(shí),會(huì)導(dǎo)致鋼件突然斷裂。因此,鋼材不允許白點(diǎn)存在。白點(diǎn)多在高碳鋼、馬氏體鋼和貝氏體鋼中出現(xiàn)。奧氏體鋼和低碳鐵素體鋼一般不出現(xiàn)白點(diǎn)。
鍛件中缺陷所具有的特點(diǎn)與其形成過程有關(guān),鑄錠組織在鍛造過程中沿金屬延伸方向被拉長(zhǎng),由此形成的纖維狀組織通常被成為金屬流線。金屬流線方向一般代表鍛造過程中金屬延伸的主要方向。除裂紋外鍛件中的多數(shù)缺陷,尤其是由鑄錠中缺陷引起的鍛件缺陷常常是沿金屬流線方向分布的,這是鍛件中缺陷的重要特征之一。
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